以前觀察圖像時，總是先看圖像本身，看它哪里有什么缺陷，然后就動手，卻很少關(guān)注直方圖，相信很多伙伴也是很少使用直方圖，也有很多只是大致會看直方圖，PS的神器之一“曲線”中就包含了直方圖，我們要評估圖像的細節(jié)，就必須學(xué)會看直方圖。
直方圖是一個數(shù)量統(tǒng)計圖，它用圖形表示圖像的每個亮度級別的的像素數(shù)量，展示像素在圖像中的分布情況。
直方圖的左中右分別表示圖像的陰影、中間調(diào)、和高光區(qū)域，哪個區(qū)域的山峰越高，表示屬于這個區(qū)域的像素越多，相應(yīng)的，這個色調(diào)區(qū)域的細節(jié)更豐富。
直方圖有三種視圖緊湊視圖、擴展視圖、全部通道視圖
緊湊視圖
擴展視圖
全部通道視圖
哎呀，我覺得這些都不必說了，還有是否顯示統(tǒng)計數(shù)據(jù)、是否用原色顯示通道，這些自己試一試就好了。
下面我們進入正題
我們下面的深入都是基于像素與通道，大家要有一些基礎(chǔ)
R、G、B單通道是易于理解的，圖像有三個通道，每個通道都是灰度圖像，每個通道像素的色階與該色階上的像素數(shù)量反映到坐標系的x,y軸，就合成了各個通道的直方圖，比如紅通道，反映了0~255個色階上每個色階的像素值，色階表示紅色色光的亮度，0表示最暗，沒有紅色色光；255表示最暗，紅色色光最強；綠、藍通道也是如此
我們只知道是復(fù)合通道，那又是如何復(fù)合的呢？復(fù)合通道的色階不是它轉(zhuǎn)化為灰度圖像的色階而是三通道的色階像素值相加，某色階的像素量是紅綠藍三通道該色階像素值之和
下面我們使用最簡單的純色圖層，RGB(100,190,100）
RGB(100,190,100)
圖像400*300像素，共120000像素
觀察RGB單個通道，
紅通道色階100，像素120000
綠通道色階190，像素120000
藍通道色階100，像素120000
復(fù)合通道混合原理：某色階的像素值=紅綠藍通道該色階像素值之和
色階100，像素量：（紅）120000+（綠）0+（藍）120000=240000（要看統(tǒng)計數(shù)據(jù)中的數(shù)量，不是像素，因為數(shù)量可以反映相加的原理，圖像像素是不變的，下面有詳細解釋）
色階190，像素量：（紅）0+（綠）120000+（藍）0=120000
所以在復(fù)合通道中：色階100的像素量是色階190像素量的2倍，直方圖上表現(xiàn)就是色階100的高度是色階190高度的兩倍
平均值：所有像素的R值+G值+B值/圖片像素量/3
在純色圖層中計算就很簡單了（120000）*（100+190+100）/120000/3=130
平均值為130
平均值表示平均每個像素灰度值（因為平均計算RGB三值相等，就是最后得出的平均值），根據(jù)平均值，可以大致判斷圖像屬于高光、陰影還是中間調(diào)，從139看，圖像屬于中間調(diào)偏亮的圖像
標準偏差：表示亮度值的變化范圍（數(shù)學(xué)中的標準差，方差的算術(shù)平方根，描述數(shù)據(jù)的離散程度），越小，表示色調(diào)分布越靠近平均值，越大，表示圖像的反差越大。
中間值：顯示亮度值范圍內(nèi)的中間值，這個值代表像素最多的區(qū)域，偏小，圖像偏向陰影；偏大，圖像偏向高光，色階=100處的像素值最多，故中間值=100
像素：圖像或選中區(qū)域的像素總數(shù)，很好理解
下面的幾個數(shù)據(jù)需要用鼠標點擊相應(yīng)區(qū)域才能顯示，鼠標點擊直方圖上的區(qū)域，顯示該色階的色階值、數(shù)量（在三個通道中所有的像素量）、百分位
色階：顯示鼠標點擊區(qū)域的色階值（亮度級別）
數(shù)量：較難理解，表示三個通道中所有該色階的像素總量，數(shù)量=該色階的紅通道像素值+綠通道像素值+藍通道像素值
如在復(fù)合通道色階=253時，
紅通道色階=253數(shù)量為15913
綠通道色階=253數(shù)量=0
藍通道色階=253數(shù)量=0
復(fù)合通道色階=253，數(shù)量=15913+0+0=15913，與復(fù)合通道數(shù)量相符，通過數(shù)量的了解，也就更能理解RGB復(fù)合通道是由紅綠藍手三通道直接相加而得（或說成三通道相加/3，兩種理解本質(zhì)一樣；要看高度的話，是三通道之和/3的高度）
百分位：鼠標點擊處該色階或該色階以下的像素累積數(shù)占所有像素的百分比，鼠標點擊可顯示某一色階的百分位，鼠標按住拖動，可顯示該色階即以下色階的像素累計數(shù)占所有像素的百分比；那像素累積數(shù)如何計算：數(shù)量/3，數(shù)量是三個通道疊加和，除以3得到平均每個通道的該色階像素量
某色階百分位=數(shù)量/3/像素*100%
百分位四舍五入得到0..18
高速緩存級別：顯示用于創(chuàng)建直方圖的圖像高速緩存，畢竟得到直方圖需要大量計算
明度通道和RGB復(fù)合通道的區(qū)別：RGB復(fù)合通道是由整個圖像RGB單個通道相加而來，明度通道沒有經(jīng)過整個圖像的RGB單通道提取，直接進行根據(jù)單個像素的RGB進行單個像素的色階計算
原理：每個像素的R值*30%+G值*59%+B值*11%，得到該像素的色階
該圖明度通道色階只有一種：因為圖像中只有一種像素，明度=153
四舍五入得到153
這個算法是根據(jù)色彩心理學(xué)的研究得到的，經(jīng)過大量的實驗和調(diào)查，按照這種權(quán)重比例計算得到的黑白圖像最符合人眼的感知能力，能讓人在黑白圖像中產(chǎn)生對色彩的聯(lián)想，層次感也更豐富。
用途：準確表現(xiàn)圖像的明暗色調(diào)分布，而RGB復(fù)合通道只是大致表現(xiàn)明暗分布
原理：三通道集合在一起，就是三個通道置入一個直方圖中（純重疊放置），不通過相加等運算，重疊的顏色根據(jù)顏色混合原理顯示
三個通道置入一個直方圖肯定有重疊的地方
當通道無重疊時：以原色顯示
當兩通道重疊時：以兩通道混合而成的顏色顯示（青、洋紅、黃）
當三通道重疊時：以灰色顯示
雖然沒有相加增加直方圖的高度，數(shù)量的值還是以相加的原理顯示，如下圖，紅藍通道沒有相加，而是重疊成洋紅色，數(shù)量=紅+藍=240000
紅+藍=洋紅 色階=100時數(shù)量=240000
數(shù)量=綠=120000
數(shù)量=120000
從顏色直方圖得到的信息：
通道信息：它將單獨顏色通道顯示在一個直方圖中
顏色和細節(jié)：顏色重疊越多，細節(jié)越豐富
飽和度：灰色區(qū)域與其上的顏色區(qū)域距離越遠，飽和度越高，因為消色成分（灰色）與彩色成分決定飽和度，越遠，彩色成分比消色成分越多，飽和度越高
為了幫助大家記憶，我編了一個小對話，好，節(jié)目開始：
圖片對自家像素說：像素們，為了組合直方圖，大家要聽我指揮，你們的R值都出來，排好隊，是什么值就排到什么值后面，組成紅通道直方圖；然后G值和B值都像R一樣，找到自己的同類，排好隊，組成綠通道直方圖和藍通道直方圖；
各個像素的RGB值，整整齊齊的排好了隊
圖片說：好！我們現(xiàn)在已經(jīng)組成了單通道直方圖，可是不行啊，這占地太大了，為了更好地向用戶展現(xiàn)我們的團結(jié)，你們?nèi)齻€直方圖想辦法進入一個直方圖，紅通道和綠通道，都向前和藍通道對齊，不要各自為隊了！
像素的RGB值又排好了隊，組成了RGB復(fù)合通道
圖片還是不滿意：這種方式還是不太好，不是很直觀都分不清你們是R值G值或B值了，你們不要相加了，這樣紅通道直方圖在最下方，綠通道直方圖蓋住紅直方圖，藍直方圖蓋住綠直方圖為了顯示遮住的信息，你們的顏色就按照顏色混合原理顯示，這樣雖然有部分被遮住了，但還是顯示了信息
各個像素的RGB值又重現(xiàn)排好了隊，這個隊伍真的是五彩繽紛，有紅綠藍和青洋紅黃還有灰色
圖片對這個直方圖甚是滿意，每次用戶使用直方圖，它都默認顯示這個直方圖
后來，圖片發(fā)現(xiàn)自己的色彩是通過顏色直方圖顯示了，但自己的明暗分布卻無法表示，于是它又發(fā)明了一個直方圖
它對像素說：像素們，別讓你們的RGB值出去排隊了，畢竟是親兄弟，快讓它們回來
像素們激動地呼喚自己的RGB值：你們?nèi)齻€快回來，不用去排隊了
每個像素的RGB值都回歸了
圖片說：你們每個像素給我提供一個值，代表你的亮度，哪個值這樣算30%R值+59%G值+11%B值
像素們：老大，我們算好了，你拿去組合直方圖吧
圖片拿到了每個像素所算的色階值，將它們值相等的排成一隊，組成了明度直方圖
圖片：謝謝大家的配合，prefect！
OK,到這里了，拜拜！
